Lunchtime: „Forum Junger Forscher“

DIENSTAG, 29. November 2016, 12:15-13:00 Uhr, Salon Franzius

Beim „Forum Junger Forscher“ präsentieren exzellente Nachwuchswissenschaftler ihre Forschung zu den diesjährigen wissenschaftlichen Workshops. Über die Workshops hinaus wollen wir Journalisten Gelegenheit bieten, junge Forscher mit neuen Forschungsansätzen in diesen vier Themenfeldern kennenzulernen – und zwar in einem neuen kommunikativen Format: Während einer Lunchtime im Salon Franzius werden die jungen Forscher von bekannten Wissenschaftsjournalisten zu ihrer Arbeit und ihrem Ansatz interviewt – locker beim Lunch an Stehtischen, sodass sich Interessierte jederzeit dazugesellen, zuhören, eigene Fragen stellen und miteinander ins Gespräch kommen können. Alle Teilnehmer sind herzlich willkommen.
 

Prof. Dr. Kerstin Kaufmann: Die Evolution der Blüten – Molekularen Dirigenten auf der Spur
Kerstin Kaufmann ist seit 2016 Professorin für Pflanzliche Zell- und Molekularbiologie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Ihre Arbeitsgruppe widmet sich einem der wichtigsten Prozessen in Pflanzen: der Entwicklung von Blüten. Diese wird durch als Transkriptionsfaktoren bezeichnete Proteine gesteuert, die die räumliche und zeitliche Aktivität einer großen Anzahl von Genen kontrollieren. Kerstin Kaufmann will die Funktion einer speziellen Familie solcher Regulatoren entschlüsseln, die sogenannten MADS-Box-Faktoren. Hierbei untersucht sie anhand ihrer Modellpflanze, der Ackerschmalwand, und an verwandten Pflanzenarten die Mechanismen im Detail. Dabei nutzt und kombiniert sie Techniken wie etwa die gezielte Cas9-basierte Mutagenese, die es ermöglichen, regulatorische Kontrollmechanismen der Blütenentwicklung auf genomweiter Ebene zu vergleichen. Ihre Studien sollen neue Einblicke in Funktionsweise und Evolution der für die Blütenbildung maßgeblichen Schlüsselregulatoren und der von ihnen kontrollierten Gene liefern. Kerstin Kaufmann ist Sofja-Kovalevskaja-Preisträgerin der Alexander von Humboldt-Stiftung (AvH) 2012 und Trägerin des EMBO Young Investigator Award 2013.
 

Andreas Ofenbauer: Wie entstehen Muskelzellen?
Andreas Ofenbauer ist Wissenschaftler am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC). Für seine Doktorarbeit erforscht der Biologe mikroskopisch kleine Fadenwürmer, genauer: die Spezies Caenorhabditis elegans, da sich die Tierchen leicht kultivieren, untersuchen und genetisch verändern lassen. Außerdem stimmt ihre genetische Ausstattung zu beachtlichen 70 Prozent mit der menschlichen überein.
Die Arbeitsgruppe um Dr. Baris Tursun, in der Andreas arbeitet, will u. a. verstehen, wie sich bereits differenzierte Zellen in andere Zelltypen umprogrammieren lassen. Bei diesem als Transdifferenzierung bezeichneten Vorgang scheinen bestimmte Gene wie Barrieren zu wirken – sie verhindern, dass sich eine Sorte Zellen in eine andere umwandelt, und schützen somit deren Identität.
Andreas Ofenbauer interessiert sich für die Entwicklung und die Transdifferenzierung von Muskelzellen und wie die zugrunde liegenden regulatorischen Netzwerke funktionieren. Dabei verwendet er unter anderem sogenannte Reportergene, die – genau wie ihre menschlichen Namensvettern – direkt vor Ort berichten. Andreas Ofenbauers Lieblingsreportergen bringt alle Muskelzellen mit einem grün fluoreszierenden Protein zum Leuchten. Für die genetische Modifikation des Wurmgenoms nutzt er sowohl klassische Methoden, als auch die neue CRISPR-Cas9-Technologie. Im Mikroskop leuchtet es dank des Reportergens besonders grün, wenn der Versuch erfolgreich war und die Tiere zusätzliche Muskelzellen bilden: „Eigentlich suche ich nach dem She-Hulk-Wurm“, scherzt der Doktorand, der außerdem ein ausgezeichneter Science-Slammer ist.


Dr. Dirk Achenbach: Nachvollziehbare und nachweisbare Sicherheit
Dirk Achenbach schloss seine Promotion Anfang 2016 am Karlsruher Institut für Technologie ab. Heute ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe. Dort forscht er an Methoden für nachvollziehbare und nachweisbare Sicherheit.
Durch die Digitale Revolution werden vernetzte informationstechnische Systeme allgegenwärtig: Waschmaschinen und Kühlschränke verfügen heute über einen Netzwerkanschluss, Unterhaltungselektronik verarbeitet Daten in der Cloud, und Produktionsanlagen in der „Industrie 4.0“ sind mit ihrer Außenwelt verbunden. Hierdurch ergeben sich zwar Chancen, aber auch Risiken für die IT-Sicherheit.
Da die Gesellschaft zunehmend von Informationstechnik abhängt, müssen sich Anwender auf die Zuverlässigkeit der eingesetzten IT-Systeme verlassen können. Das „Nachrüsten“ von Sicherheit in bereits umgesetzte Lösungen ist oft nicht möglich. Um Sicherheit für IT-Systeme garantieren zu können, müssen Sicherheitsmaßnahmen deshalb von Anfang an in ihrem Entwurf verankert werden (Security by Design). Dazu ist es zunächst nötig, die Sicherheitsanforderungen der Anwendung festzulegen.
Dieser und weiteren Herausforderungen stellt sich Dirk Achenbach mit seinen Kollegen am Kompetenzzentrum IT-Sicherheit des FZI. Dort werden anwendbare Sicherheitslösungen für ein breites Spektrum von Informatik-Anwendungen erforscht.


Dr. Andy Rupp: Privatsphäre und Sicherheit in cyberphysikalischen Systemen
Andy Rupp forscht am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in der Arbeitsgruppe Kryptographie und Sicherheit. Ganz besonders interessieren ihn der Schutz der Privatsphäre und die Sicherheit in neuen cyberphysikalischen Systemen (CPS) und im Internet der Dinge. Cyberphysikalische Systeme finden sich in unserem Alltag bereits vielfach: von elektronischen Ticket- und Mautsystemen bis zum intelligenten Energienetz, dem Smart Grid. Sowohl für den Endnutzer als auch für die Gesellschaft als Ganzes bieten sie viele Vorteile. Gleichzeitig bergen sie – was Systemsicherheit und Privatsphärenschutz angeht – aber auch Risiken. So haben Angriffe etwa auf Smart-Metering- oder Bezahlsysteme gezeigt, dass die Absicherung solcher Systeme eine enorme Herausforderung ist. Dazu kommt der Schutz der Privatsphäre, von dem nicht zuletzt die Nutzerakzeptanz wesentlich abhängt. Die Kryptographie bietet eine Vielzahl von Sicherheitsprotokollbausteinen, die sich prinzipiell für CPS-Sicherheitslösungen eignen, dabei gilt es jedoch, Hürden wie hohe Hardwareanforderungen und fehlende Funktionalitäten zu überwinden. Die Entwicklung entsprechend fortgeschrittener kryptographischer Komponenten, die den speziellen Anforderungen von CPS genügen, ist Ziel des Projektes CyPhyCrypt, das Rupp am KIT leitet und das die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert. Mit diesen Fragen wird sich künftig auch Rupps eigene Forschungsgruppe beschäftigen, die er derzeit im Kompetenzzentrum für Angewandte Sicherheitstechnologie KASTEL am KIT aufbaut.



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